液晶表示装置
【課題】高輝度ＬＥＤおよび高演色ＬＥＤを含む光源で液晶パネルを照射する液晶表示装置において、輝度ムラと色ムラの解消を図る。
【解決手段】液晶表示装置１０は、高演色ＬＥＤ３２を発光させる第２発光状態で輝度ムラが生じないように設計された導光板を表示ユニット２０に含む。液晶表示装置１０は、高輝度ＬＥＤ３３の照射範囲に応じた箇所の輝度を低くする値を規定した変換テーブル１９をメモリ１８に記憶し、両ＬＥＤを発光させる第１発光状態では、第二信号処理部１４で変換テーブル１９に基づき、表示データ取得部１１が取得した表示画面データの輝度を変更する処理を行い、輝度を変更した表示画面データをインタフェース部１５から表示パネル２６へ供給することで、第１発光状態における輝度ムラおよび色ムラの発生を防止する。
【解決手段】液晶表示装置１０は、高演色ＬＥＤ３２を発光させる第２発光状態で輝度ムラが生じないように設計された導光板を表示ユニット２０に含む。液晶表示装置１０は、高輝度ＬＥＤ３３の照射範囲に応じた箇所の輝度を低くする値を規定した変換テーブル１９をメモリ１８に記憶し、両ＬＥＤを発光させる第１発光状態では、第二信号処理部１４で変換テーブル１９に基づき、表示データ取得部１１が取得した表示画面データの輝度を変更する処理を行い、輝度を変更した表示画面データをインタフェース部１５から表示パネル２６へ供給することで、第１発光状態における輝度ムラおよび色ムラの発生を防止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光特性が相違する２種類のＬＥＤを含む光源ユニットを用いて発光状態の切替を行った場合に、液晶パネルに輝度ムラおよび色ムラが生じないようにした液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶パネルを具備する携帯電話機およびデジタルカメラ等の小型の機器（表示機器）は、液晶パネルを照射する光源として、複数の白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いることが多く、光源の照射方式には一般にサイドライト方式が採用される。サイドライト方式とは、液晶パネルの裏面に矩形状の導光板を配置し、その導光板の一辺となる側面と対向して複数の白色ＬＥＤなどの光源を設ける方式をいう。導光板は、白色ＬＥＤなどの点光源からの光を面光源へと変換して液晶パネルの裏面へ光を導くので、このような導光板のはたらきにより、液晶パネルは光源からの光で照射される。なお、小型の表示機器では、導光板の角部に面取り的な斜面を形成し、その斜面へ向けて照射するように光源を配置することもある。
【０００３】
液晶パネルの照射に用いられる光源（白色ＬＥＤ）で現在主流となっているものは、青色ＬＥＤの発光チップと蛍光体とを組み合わせたものである。青色ＬＥＤの発光チップと黄色の蛍光体（ＹＡＧ）とが組み合わされると、輝度を優先した白色ＬＥＤ（高輝度ＬＥＤと称す。）になる。また、青色ＬＥＤの発光チップと赤色と緑色の蛍光体とが組み合わされると、演色性を優先した白色ＬＥＤ（高演色ＬＥＤと称す。）になる。なお、演色性とは、ランプなどの光源がある物体を照らしたときに、その物体の色の見え方に及ぼす光源の性質をいい、演色性の代表的な指標としては、平均演色評価数Ｒａが用いられる。Ｒａは基準光源を１００として、１００に近いほど演色性が良いことを示す。
【０００４】
小型の表示機器（液晶表示装置）は通常、持ち運び可能なため、屋外および屋内の両方で使用され、このような使用環境の変化に応じた表示性能が要求される。すなわち、屋外の使用では、太陽光に晒されることから、太陽光が液晶パネルに反射して表示コンテンツが見にくくなるので液晶パネルの表示に関する輝度を高くする必要が生じる。一方、屋内では、室内光の下、画質を向上させるために、表示に対して演色性を高くする必要がある。そこで、光源に発光特性の異なる高輝度ＬＥＤと高演色ＬＥＤの２種類のＬＥＤを用い、屋外では両方のＬＥＤで液晶パネルを照射することで輝度を高めて表示コンテンツを見やすくし、屋内では高演色ＬＥＤのみで照射して演色性を高めた表示を行うようなＬＥＤの発光に関する切替制御を行うことが考えられる。
【０００５】
なお、下記の特許文献１では、液晶表示装置の液晶パネルの色ムラを軽減するため、ＬＥＤの近傍に、色度補正用ＬＥＤを備えた液晶表示装置が開示されている。また、下記の特許文献２では、内蔵するＬＥＤおよび外光という複数の光源を用いて液晶パネルを照射する液晶表示装置が開示されている。さらに、下記の特許文献３には、フォトセンサ部で検知した光量の変動情報から光源として利用される複数のＬＥＤの光量を制御することが開示されている。
【特許文献１】特開２００１−２０９０４９号公報
【特許文献２】特開２００５−１３０３２５号公報
【特許文献３】特開２００５−２０８４８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した高輝度ＬＥＤと高演色ＬＥＤとを光源として利用すると共に、発光させるＬＥＤの切替制御を行う場合、それぞれのＬＥＤの発光特性に合わせて導光板の導光パターンを設計しなければならない関係上、液晶パネルに輝度ムラ（およびそれに伴い色ムラ）が生じる問題があった。
【０００７】
輝度ムラについて、図１１（ａ）（ｂ）を用いて説明をする。図１１（ａ）（ｂ）は、高輝度ＬＥＤ２ａと高演色ＬＥＤ２ｂをベース２ｃに交互に配置した光源ユニット２で液晶パネル３を照射する液晶表示装置１を示し、液晶パネル３の裏面には、高演色ＬＥＤ２ｂの照射に合わせて液晶パネル３の輝度が均一化されるような導光パターンを有する導光板（図示せず）が配置されている。そのため、図１１（ａ）に示すように、屋内での使用にあわせて高演色ＬＥＤ２ｂのみで照射した場合は、液晶パネル３の中心部を含む領域（図中、波線で示す）が均一に照射され、輝度ムラおよび色ムラは生じない。一方、図１１（ｂ）に示すように、屋外での使用にあわせて高輝度ＬＥＤ２ａおよび高演色ＬＥＤ２ｂの両方で照射を行うと、全体的な輝度が上昇するものの、高輝度ＬＥＤ２ａから照射された光が導光板で均一的に配分されず、高輝度ＬＥＤ２ａで照射される箇所において他に比べて明るい領域Ｒ１（図中、斜線で示す領域）が発生し、それにより領域Ｒ１で輝度ムラが生じる。
【０００８】
また、図１２（ａ）（ｂ）に示す液晶表示装置１′は、図１１（ａ）（ｂ）の液晶表示装置１と同様に、高輝度ＬＥＤ２ａ′と高演色ＬＥＤ２ｂ′をベース２ｃ′に配置した光源ユニット２′で液晶パネル３′を照射するものであるが、液晶パネル３の裏面に配置する導光板の導光パターンを、高輝度ＬＥＤ２ａ′と高演色ＬＥＤ２ｂ′の両方で照射した場合に、各ＬＥＤ２ａ′、２ｂ′からの光が均一的に配分されるようになっている。そのため、図１２（ａ）に示すように、屋外での使用にあわせて両ＬＥＤ２ａ′、２ｂ′で照射を行うと、液晶パネル３′の中心部を含む領域（図中、波線で示す）が均一に照射され、輝度ムラおよび色ムラは生じないが、図１２（ｂ）に示すように、屋内での使用に合わせて高演色ＬＥＤ２ｂ′のみで照射を行うと、高演色ＬＥＤ２ｂ′で照射された箇所が明るく浮かび上がる一方、高輝度ＬＥＤ２ａ′に対応して範囲には暗く落ち込んだ領域Ｒ２（図中、斜線で示す領域）８が発生し、輝度ムラが生じる。
【０００９】
なお、高輝度ＬＥＤと高演色ＬＥＤは、それぞれが色の成分が異なる白色光を出しているので、輝度ムラの発生と共に液晶パネルに色ムラが生じる。具体的には、高輝度ＬＥＤから発せられる光は、色の成分として青色と黄色のみから構成される擬似的な白色光である。一方、高演色ＬＥＤから発せられる光は、青色、赤色、緑色から色成分が構成されており、より自然な白色光である。そのため、高輝度ＬＥＤで照射される領域と、高演色ＬＥＤで照射される領域とでは、表示コンテンツの色調が相違することになり、色ムラが発生してしまう。
【００１０】
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、輝度ムラおよび色ムラの発生する領域の形状に合わせて輝度を調整する値を規定した輝度テーブルに基づいて、表示用のデータの輝度を変更することで、液晶パネルに表示された状態では輝度ムラおよび色ムラが生じないようにした液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明に係る液晶表示装置は、表示画面データを取得するデータ取得手段と、前記データ取得手段が取得した表示画面データを液晶パネルへ供給するデータ供給手段と、導光板を介して前記液晶パネルを照射する光源ユニットとを備える液晶表示装置において、前記光源ユニットは、発光特性が相違する第１ＬＥＤおよび第２ＬＥＤを含み、前記第１ＬＥＤは、前記第２ＬＥＤに比べて高輝度であり、前記第２ＬＥＤは、前記第１ＬＥＤに比べて高演色性であり、前記第１ＬＥＤおよび前記第２ＬＥＤの両方を発光させる第１発光状態と、前記第２ＬＥＤを発光させる第２発光状態とを切り替える切替手段と、前記液晶パネルの箇所に対応して輝度に係る値を規定した輝度テーブルと、前記データ取得手段が取得した表示画面データに係る輝度を、前記輝度テーブルに基づいて変更する変更手段とを備え、前記データ供給手段は、前記変更手段により輝度が変更された表示画面データを前記液晶パネルへ供給することを特徴とする。
【００１２】
本発明にあっては、液晶パネルの箇所に対応して輝度に係る値を規定した輝度テーブルに基づき、液晶パネルに表示する表示画面データに係る輝度を変更して、その変更した表示画面データを液晶パネルへ供給するので、液晶パネルにはオリジナルの状態から輝度が変更された状態で表示画面データに応じた画面が表示される。そのため、輝度テーブルの規定内容に基づき、表示する画面の輝度を液晶パネルの位置に合わせて適宜変更できるようになり、例えば、輝度テーブルの中身を、光源ユニットの発光状態（例えば、第１発光状態または第２発光状態）に合わせて規定すれば、従来、特定の領域で生じていた輝度ムラおよび色ムラを解消できるようになる。
【００１３】
本発明に係る液晶表示装置は、前記導光板が、前記第２発光状態に対応して前記第２ＬＥＤから発せられた光が均一的に配分される導光パターンを備え、前記輝度テーブルは、前記第１ＬＥＤから発せられた光で照射される前記液晶パネルの箇所に応じた輝度が他の箇所に比べて低くなるように値が規定してあり、前記変更手段は、前記切替手段が前記第１発光状態へ切り替えた場合に、前記輝度テーブルに基づいて輝度を変更することを特徴とする。
【００１４】
本発明にあっては、丁度、図１１（ａ）に示す照射になるような導光パターンを備えた導光板を適用し、図１１（ｂ）に示す発光状態（第１発光状態）で輝度が明るくなる領域Ｒ１に対応する液晶パネルの箇所に応じた輝度が低くなるように値を規定した輝度テーブルを用いるので、この輝度テーブルに基づき輝度が変更された表示画面データを液晶パネルへ供給すれば、第１発光状態でも輝度ムラが生じなくなり、それに伴い色ムラも解消される。
【００１５】
本発明に係る液晶表示装置は、前記導光板が、前記第１発光状態に対応して前記第１ＬＥＤおよび前記第２ＬＥＤから発せられた光が均一的に配分される導光パターンを備え、前記輝度テーブルは、前記第２ＬＥＤから発せられた光で照射される前記液晶パネルの箇所の周囲部分に応じた輝度が他の箇所に比べて高くなるように値が規定してあり、前記変更手段は、前記切替手段が前記第２発光状態へ切り替えた場合に、前記輝度テーブルに基づいて輝度を変更することを特徴とする。
【００１６】
本発明にあっては、丁度、図１２（ａ）に示す照射になるような導光パターンを備えた導光板を適用し、図１２（ｂ）に示す発光状態（第２発光状態）で輝度が暗くなる領域Ｒ２に対応する液晶パネルの箇所に応じた輝度が高くなるように値を規定した輝度テーブルを用いるので、この輝度テーブルに基づき輝度が変更された表示画面データを液晶パネルへ供給すれば、第２発光状態でも輝度ムラが生じなくなり、それに伴い色ムラも解消される。
【００１７】
本発明に係る液晶表示装置は、前記液晶パネルは、パネル周囲の形状が矩形であり、前記光源ユニットは、前記液晶パネルの一辺部に対向するように配置してあり、前記輝度テーブルは、前記液晶パネルの一辺部の側を含むと共に前記一辺部の反対側となる他辺部の側を含まない範囲に対して輝度に係る値が規定してあることを特徴とする。
【００１８】
本発明にあっては、サイドライト方式で光源ユニットを配置すると共に、光源ユニットが配置された側の範囲のみ対して、輝度テーブルは輝度に係る値を規定するので、液晶パネルの全範囲に対して輝度に係る値を規定する場合に比べて、輝度テーブルのサイズが小さくなり、輝度テーブルの記憶に要する容量も小さくできる。なお、光源ユニットが配置される側と反対となる側は、光源ユニットから遠くなるため、一般に輝度ムラ等が生じにくいため、輝度テーブルに基づく変更を行わなくても、別段支障はない。
【００１９】
本発明に係る液晶表示装置は、前記光源ユニットが、前記液晶パネルの一辺部に沿った方向で、前記一辺部の中央から両端側へ対称に配置された前記第１ＬＥＤおよび第２ＬＥＤを含み、前記輝度テーブルは、前記液晶パネルの一辺部に沿った方向で、前記一辺部の中央から一方の端側の範囲に対して輝度に係る値が規定してあり、前記輝度テーブルが規定する輝度に係る値をパネル位置に対して反転する反転手段を備え、前記変更手段は、前記一辺部の中央から一方の端側までの範囲に対して前記輝度テーブルに基づき輝度を変更すると共に、前記一辺部の中央から他方の端側の範囲に対して前記反転手段が反転した内容に基づき輝度を変更することを特徴とする。
【００２０】
本発明にあっては、輝度テーブルが、光源ユニットの配置される液晶パネルの一辺部における中央から一方の端側までの範囲に対して輝度に係る値を規定すると共に、残りの範囲に対しては、輝度テーブルの規定内容を反転して輝度の変更に係る処理に用いるので、輝度テーブルのサイズを更に小さくできる。
【００２１】
本発明に係る液晶表示装置は、前記光源ユニットが、複数の前記第１ＬＥＤおよび前記第２ＬＥＤをそれぞれ含み、前記輝度テーブルは、一つの第１ＬＥＤまたは一つの第２ＬＥＤが照射する範囲に対して輝度に係る値が規定してあり、前記変更手段は、前記光源ユニットが含む各第１ＬＥＤまたは第２ＬＥＤが照射する範囲ごとに前記輝度テーブルに基づき輝度を変更することを特徴とする。
【００２２】
本発明にあっては、輝度テーブルが、一つのＬＥＤ（第１ＬＥＤまたは第２ＬＥＤ）が照射する範囲に対してのみ輝度に係る値を規定し、輝度の変更の際には、それぞれのＬＥＤが照射する複数の箇所に対して、輝度テーブルを用いるので、輝度テーブルのサイズを最小にできる。そのため、液晶パネルのサイズが大きい場合でも、輝度テーブルのサイズは小さくできるので、大画面タイプの液晶パネルに対して特に好適となる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明にあっては、液晶パネルの箇所に対応して輝度に係る値を規定した輝度テーブルに基づき表示画面データに係る輝度を変更するので、液晶パネルに表示する画面輝度を輝度テーブルの規定内容に応じて変更できる。
また、本発明にあっては、輝度テーブルの規定内容が、高輝度ＬＥＤの照射箇所に対応して輝度を低くするようになっているので、従来、高輝度ＬＥＤと高演色ＬＥＤの両方で照射を行っていた場合に生じていた輝度ムラおよび色ムラを解消できる。
さらに、本発明にあっては、輝度テーブルの規定内容が、高演色ＬＥＤの照射箇所の周囲に対応して輝度を明るくするようになっているので、従来、高演色ＬＥＤのみで照射を行っていた場合に生じていた輝度ムラおよび色ムラを解消できる。
【００２４】
本発明にあっては、サイドライト方式で光源ユニットを配置し、光源ユニットが配置された側の範囲のみ対して輝度テーブルが輝度に係る値を規定するので、輝度テーブルのサイズを小さくできる。
また、本発明にあっては、光源ユニットの配置する方向において、中央で対称となるように各ＬＥＤを配置すると共に、輝度テーブルは中央から一方の端までの範囲を規定し、中央から他方の端までは輝度テーブルの規定内容を反転させるので、輝度テーブルのサイズを更に小さくできる。
さらに、本発明にあっては、輝度テーブルが、一つのＬＥＤ（第１ＬＥＤまたは第２ＬＥＤ）が照射する範囲に対してのみ輝度に係る値を規定し、輝度の変更の際には、各ＬＥＤが照射する複数の箇所のそれぞれ対して輝度テーブルを用いるので、輝度テーブルのサイズを最小にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は、本発明の実施形態に係る液晶表示装置１０の主要な内部構成を示すブロック図である。液晶表示装置１０は、携帯電話機またはデジタルビデオカメラのような表示パネル（液晶パネル）を有する機器（屋内と屋外の両方で使用可能な表示機器）に適用可能なものであり、また、ディスプレイ装置（例えば、ワンセグ放送対応のポータブル型のテレビジョン装置）としても適用できる。液晶表示装置１０は、表示データ取得部１１、同期信号発生部１２、第一信号処理部１３、第二信号処理部１４、インタフェース部１５、操作部１６、制御部１７、変換テーブル１９を予め記憶したメモリ１８、および表示ユニット２０を含んでいる。以下、本実施形態の液晶表示装置１０について詳説する。
【００２６】
表示データ取得部１１はデータ取得手段に相当し、液晶パネルに表示する画面内容に応じた表示画面データを取得する処理を行い、液晶表示装置１０が適用される対象により、表示画面データの取得先は異なる。例えば、液晶表示装置１０がワンセグ放送対応のポータブルテレビジョン装置に相当する場合、表示データ取得部１１は、ワンセグチューナから表示画面データを取得することになる。また、液晶表示装置１０がデジタルビデオカメラに適用された場合は、画像の撮像を行う撮像素子（ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等）から表示データ取得部１１は表示画面データを取得することになる。なお、表示データ取得部１１は、取得した表示画面データをＲＧＢの信号単位で第一信号処理部１３へ送る。
【００２７】
同期信号発生部１２は、表示ユニット２０に含まれる液晶パネル２６の表示に応じた水平同期信号および垂直同期信号を発生するものであり、発生した同期信号を第一信号処理部１３へ送っている。また、第一信号処理部１３は、表示データ取得部１１から送られる表示画面データに対して、表示ユニット２０で表示するための所要の処理を、同期信号発生部１２から送られる同期信号に同期して行うものであり、所要の処理として、例えばガンマ補正を行う。なお、第一信号処理部１３は、処理を施した表示画面データを第二信号処理部１４へ送る。
【００２８】
第二信号処理部１４は変更手段に相当し、メモリ１８に記憶された変換テーブル１９に基づいて、前記第一信号処理部１３から送られた表示画面データに係る輝度を変更する処理を、同期信号発生部１２から送られる同期信号に同期して行うものであり、輝度を変更した表示画面データをインタフェース部１５へ送る。なお、第二信号処理部１４に関する処理の詳細は後述する。
【００２９】
インタフェース部１５はデータ供給手段に相当し、第二信号処理部１４から送られた処理済みの表示画面データを表示ユニット２０の液晶パネル２６へ、同期信号発生部１２から送られる同期信号に同期して供給する処理を行う。なお、インタフェース部１５が表示画面データを液晶パネル２６へ供給することで、液晶パネル２６には液晶画面データに応じた画面が表示されることになる。
【００３０】
表示ユニット２０は、図２にも示すように、液晶パネル２６の裏面の側へ、第１プリズムシート２５、第２プリズムシート２４、拡散シート２３、導光板２２および反射シート２１を順に積層配置すると共に、平面視でパネル周囲が矩形状の液晶パネル２６の一辺部２６ａに対向する側に光源ユニット３０を配置し、全体をハウジング２０ａで囲った構造になっている。第１プリズムシート２５および第２プリズムシート２４は、光を集光させて正面輝度を向上させるものであり、拡散シート２３は、液晶パネル２６の輝度向上、光の拡散、輝度ムラを低減させるためのものであり、反射シート２１は、導光板２２から漏れ出た光を液晶パネル２６の方へ反射するものである。
【００３１】
光源ユニット３０は、導光板２２を介して液晶パネル２６を照射するものであり、図１に示すように、計４個の高輝度ＬＥＤ（第１ＬＥＤに該当。図中、ハッチングを入れたＬＥＤ）３３と、高演色ＬＥＤ（第２ＬＥＤに該当）３２をベース３１に、交互に等間隔で配置している。高輝度ＬＥＤ３３は発光特性として、高演色ＬＥＤ３２より高輝度であり、高演色ＬＥＤ３２は発光特性として、高輝度ＬＥＤ３３より高演色性になっている。これらの各ＬＥＤ３２、３３は、液晶パネル２６の長手方向の一辺部２６ａの中央から図１中の左右両側へ対称となるように配置されており、図２に示すように導光板２２の一側面部（液晶パネル２６の一辺部２６ａと同じ側の側面図）へ向けて照射を行う。なお、本実施形態では、各ＬＥＤ３２、３３を等間隔で配置することにより規則性を持たせて、後述する変換テーブル１９にも規則性を具備させて導光板２２での光りの進路を把握しやすいようにしているが、液晶表示装置１０の仕様または特性等に応じて各ＬＥＤ３２、３３を不等間隔で配置することも勿論可能である。
【００３２】
なお、本実施形態では、高輝度ＬＥＤ３３には、青色ＬＥＤの発光チップと黄色蛍光体（Ｃａ−αサイアロン）とから構成されている白色ＬＥＤを用いており、高演色ＬＥＤ３２には、青色ＬＥＤの発光チップと赤色蛍光体（ＣａＡｌＳｉＮ３）と緑色蛍光体（βサイアロン）とから構成されている白色ＬＥＤを用いている。さらに、本実施形態では、各ＬＥＤ３２、３３には、チップ型形状のＬＥＤを適用しているが、砲弾型やフラット型のＬＥＤを適用することも勿論可能である。
【００３３】
光源ユニット３０に含まれる各ＬＥＤ３２、３３の表示状態は、制御部１７により制御されており、制御部１７は操作部１６に含まれる切替スイッチの操作状況により各ＬＥＤ３２の表示状態を切り替える。具体的には、操作部１６には、屋外用の表示パターンと屋内用の表示パターンを切り替える切替スイッチが含まれており、この切替スイッチがユーザにより屋外用の表示パターン側へ操作されると、制御部１７は切替手段として、光源ユニット３０に含まれる高輝度ＬＥＤ３３および高演色ＬＥＤ３２の両方を発光させる状態（第１発光状態）にセットする。また、操作部１６の切替スイッチがユーザにより屋内用の表示パターン側へ操作されると、制御部１７は切替手段として、光源ユニット３０に含まれる高演色ＬＥＤ３２を発光させる状態（第２発光状態）へ切り替える。
【００３４】
また、表示ユニット２０に含まれる導光板２２は、上述した第２発光状態で液晶パネル２６の輝度が均一となるような導光パターンを有しており、具体的には、第２発光状態の場合に高演色ＬＥＤ３２から発せられた光が均一的に配分される導光パターンを具備している。そのため、表示ユニット２０は、図１に示すように高演色ＬＥＤ３２のみを発光させる第２発光状態では、液晶パネル２６の中央部分の輝度が均一となり（図１中、波線で示す）、輝度ムラ、色ムラ等は生じない。
【００３５】
一方、図３（ａ）に示すように、本発明に係る処理を行わない第１発光状態では、従来と同様に、液晶パネル２６には、高輝度ＬＥＤ３３により照射される箇所に応じた領域Ｒ１０が他の箇所（他の領域）より明るくなり、輝度ムラおよび色ムラが生じる。なお、明るくなる領域Ｒ１０の形状線Ｌ１０は、高輝度ＬＥＤ３３の中央部分の対向箇所が頂点となるように鋭く突出した形状になると共に、高演色ＬＥＤ３２に対向する箇所では凹状に窪んだ形状になっている。また、領域Ｒ１０の各場所においても、輝度ムラおよび色ムラの度合に差があり、高輝度ＬＥＤ３３の照射方向の中心となる箇所が最も明るくなり、その箇所から図３（ａ）中に左右へ離れるほど明るい程度が低くなっているので、それに伴い輝度ムラおよび色ムラの度合もバラツキが生じている。
【００３６】
図５は、メモリ１８に記憶されている変換テーブル１９（輝度テーブルに相当）の内容を示す図表である。変換テーブル１９は、図３（ａ）に示す領域Ｒ１０に対応する液晶パネル２６（水平方向（Ｘ方向）が３２０画素、垂直方向（Ｙ方向）が２４０画素の液晶パネル）の中のパネル箇所に含まれる画素ごとに輝度に係る値を規定したものであり、本実施形態では領域Ｒ１０に含まれる画素の輝度を、他の箇所より低くする値を規定している。具体的に変換テーブル１９は、領域Ｒ１０の明るさの相異度合に対応して、高輝度ＬＥＤ３３の中央部分に対向する最も明るいパネル位置の画素（例えば、Ｘ＝５、Ｙ＝２３３の画素）では輝度に係る値を「４０」下げるために、「―４０」の値を規定している。また、変換テーブル１９は、高輝度ＬＥＤ３３の中央部分に対向する箇所から左右等へ離れるにつれて明るさが落ちる位置の画素には、「−３８」、「−３６」、「−３４」、「−３２」、「−３０」等の値を規定している。
【００３７】
本実施形態の液晶表示装置１０では、第１発光状態になると、制御部１７が変換テーブル１９を読み出して、第二信号処理部１４へ送り、第二信号処理部１４は制御部１７の制御指示に従って、送られた変換テーブル１９を用いて表示画面データに含まれる画素の値を変更する処理を行う。例えば、表示画面データの中のＸ＝５、Ｙ＝２３３の画素に応じた輝度の値が「１２０」であれば、変換テーブル１９の中のＸ＝５、Ｙ＝２３３の画素に対して規定された「−４０」の値に基づき、第二信号処理部１４は表示画面データの中のＸ＝５、Ｙ＝２３３の画素に応じた輝度の値を「８０（１２０−４０）」に変更する処理を行う。また、表示画面データの中のＸ＝２、Ｙ＝２３３の画素に応じた輝度の値が「１２０」であれば、変換テーブル１９の中のＸ＝２、Ｙ＝２３３の画素に対して規定する「−３０」の値に基づき、第二信号処理部１４は表示画面データの中のＸ＝２、Ｙ＝２３３の画素に応じた輝度の値を「９０（１２０−３０）」に変更する処理を行う。
【００３８】
図４（ａ）〜図４（ｃ）のグラフは、第二信号処理部１４が行う上述した処理に関連した内容を表したものである。図４（ａ）は、第二信号処理部１４が第一信号処理部１３から受け取る表示画面データの中で、図３（ａ）に示すＡ−Ａ線における入力信号（入力データ）の輝度値を示したグラフであり、横軸はＸ方向の位置（Ｘ＝０〜Ｘ＝３１９の範囲における位置）を示すと共に、縦軸は輝度のレベルを示している。なお、この図４（ａ）では、Ｘ方向の位置に関係なく入力信号の輝度レベルは一定であることを示している。
【００３９】
また、図４（ｂ）は、図５の変換テーブル１９が規定する中で、上記のＡ−Ａ線の位置（例えば、Ｙ＝１８０の位置）においてＸ方向に規定する輝度に係る値を示した変換信号（変換データ）のグラフになっている。さらに、図４（ｃ）は、第二信号処理部１４の輝度変更処理により液晶パネル２６のＡ−Ａ線の位置で実際に表示される表示信号（表示データ）の輝度のレベルを実線で表したものであり、この実線は、図４（ｂ）で示した変換信号の曲線（図４（ｃ）中、波線で示す）と、図３（ａ）のＡ−Ａ線における液晶パネル２６での曲線Ｌ１０に係る輝度レベル（図４（ｃ）中、波線で示す）とを合成することで形成されており、このような処理が第二信号処理部１４で行われる。
【００４０】
図３（ｂ）は第１発光状態において、上述した第二信号処理部１４により処理が行われた表示画面データが液晶パネル２６で表示された状態を示している。このように本発明では、第１発光状態においても、図１に示す第２発光状態と同様に、液晶パネル２６に輝度ムラが生じず、それに伴い色ムラも解消され、均一な輝度レベルが確保されている。よって、本実施形態の液晶表示装置１０は、屋外では図３（ｂ）に示すように、高輝度ＬＥＤ３３および高演色ＬＥＤ３２の両方を発光させても輝度ムラおよび色ムラが発生することなく、高めの輝度で良好な表示特性を得ることができ、また、屋内では図１に示すように高演色ＬＥＤ３２の発光により演色特性に優れた表示を行える。なお、液晶表示装置１０は、第２発光状態では元から輝度ムラ等が生じないため、変換テーブル１９に基づく輝度の変更処理を行っていない。
【００４１】
また、本発明に係る液晶表示装置１０は、上述した説明内容に限定されるものではなく種々の変形例が存在する。例えば、第１発光状態と第２発光状態との切替は操作部１６に設けた切替スイッチでの操作指示に基づいて行うようにしているが、照度を検知する照度センサを用いて切替をおこなってもよい。この場合は、照度センサを制御部１７に接続すると共に、メモリ１８に照度に係る閾値を記憶させ、照度センサが検知した値が閾値を上回る場合は、屋外にいると判定して第１発光状態に切り替えると共に、検知した値が閾値を下回る場合は、屋内に居ると判定して第２発光状態に切り替える制御を制御部１７が行うことになる。また、光源ユニット３０の高輝度ＬＥＤ３３および高演色ＬＥＤ３２の数は、液晶パネル２６のサイズまたは仕様等に応じて適宜増減可能であり、さらに、高輝度ＬＥＤ３３および高演色ＬＥＤ３２の並ぶ順序は、図１に示す場合と逆にすることも可能である。
【００４２】
また、変換テーブル１９は、メモリ１８の記憶領域を占有するので、変換テーブル１９のサイズを小さくすれば、メモリ１８の占有率も下げることができるため、変換テーブル１９のサイズを小さくする変形例として、図６（ａ）（ｂ）および図７に示すようなことが考えられる。
【００４３】
図６（ａ）は、変形例の変換テーブルが規定する範囲３５を示したものである。即ち、液晶表示装置１０は、液晶パネル２６の一辺部２６ａ側に光源ユニット３０を配置するので、一辺部２６ａと反対側となる他辺部２６ｂ側は光源ユニット３０から離れていることから輝度ムラが生じない。すなわち、図５に示すように、変換テーブル１９がＹ方向の上側部分で規定する値は「０」であるため、液晶パネル２６がＹ方向におけるＹ＝０からＹ＝１１９の範囲（液晶パネル２６の図６（ａ）中における上半分の範囲）では、輝度の変更処理は行われない。そのため、変形例の変換テーブルは範囲３５（一辺部２６ａの側を含むと共に、他辺部２６ｂの側を含まない図６（中）の下半分の範囲）に対して輝度に係る値を規定すれば、変形例の変換テーブルのサイズは、図５に示す変換テーブルの半分のサイズにすることができる。なお、変形例の変換テーブルが規定する範囲は、液晶パネル２６の下半分に限定されるものではなく（Ｙ＝１１９に限定されない）、輝度ムラが生じる範囲に応じてＹ方向の位置は適宜変更可能である。
【００４４】
また、図６（ｂ）は、さらにサイズを小さくした変形例の変換テーブルが規定する範囲３６を示している。この変形例では、図６（ａ）の範囲３５を液晶パネル２６のＸ方向で中央となる画素（Ｘ＝１５９）から左半分（Ｘ＝０〜Ｘ＝１５９）までを範囲３６にしており、この範囲３６に対してのみ変換テーブルが輝度に係る値を規定する。図６（ａ）の範囲３５において、Ｘ＝１６０からＸ＝３１９までの右半分に相当する範囲３７（図中、太い波線で示す）では、光源ユニット３０の各ＬＥＤ３２、３３の配置がＸ＝１５９に対して対称であることから、輝度ムラに係る形状線Ｌ１０の形状も対称になっている。よって、この変形例では、制御部１７が範囲３６に応じた変換テーブルを読み出すと共に、読み出した変換テーブルをＸ＝１５９に対して反転させた内容の反転テーブルを作成し、変換テーブルおよび反転テーブルを第二信号処理部１４へ送ることになる。また、第二信号処理部１４は範囲３６に対しては変換テーブルに基づき変更処理を行い、範囲３７に対しては反転テーブルに基づき変更処理を行う。このようにすることで、変換テーブルのサイズは、図５の変換テーブルの四分の一のサイズにまで減らすことができる。
【００４５】
さらに、図７は、高輝度ＬＥＤ３３の照射範囲に対応したパネル位置の画素に応じた範囲３８ａ、３９ａに対してのみ変換テーブルを規定する変形例の場合を示している。すなわち、輝度ムラの形状を示す形状線Ｌ１０は、図７の中で左端に配置された高輝度ＬＥＤ３３に照射される範囲３９ａと、右端に配置された高輝度ＬＥＤ３３に照射される範囲３９ｂではＸ方向の中央に対して対称の形状になっている。また、左から２番目に配置された高輝度ＬＥＤ３３に照射される範囲３８ａと左から３番目に配置された高輝度ＬＥＤ３３に照射される範囲３８ｂでは同等の形状になっている。
【００４６】
よって、図７に示す変形例では、範囲３９ａに応じた変換テーブルと、範囲３８ａに応じた変換テーブルをメモリ１８に記憶させ、範囲３９ｂには、範囲３９ａに応じた変換テーブルを図６（ｂ）の場合と同様に反転させた内容の反転テーブルを適用し、範囲３８ｂには、範囲３８ａに応じた変換テーブルをそのまま適用するように制御部１７および第二信号処理部１４が処理を行うことで、メモリ１８に記憶する変換テーブルの記憶量をさらに小さくできる。なお、図７に示す変形例では、特に光源ユニット３０に含まれるＬＥＤの数が多い場合や、液晶パネル２６の大型サイズの場合に、各ＬＥＤの照射範囲に対してのみ変換テーブルを効率的に用いることができるので好適となる。
【００４７】
また、上述した説明では、変換テーブルは、第一信号処理部から送られてくる表示画面データに対して輝度に係る値を規定するようにしているが、表示画面データに含まれるＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の少なくとも一つに対して変換テーブルを設け、その変換テーブルに対応する信号に対して輝度の変更処理を行うようにしてもよい。例えば、Ｒ信号用の変換テーブルを設けて表示画面データのＲ信号に対してだけ、輝度の変更処理を行うことも可能であり、また、Ｒ信号用の変換テーブルとＧ信号用の変換テーブルを設けて、Ｒ信号およびＧ信号に対して輝度の変更処理を行うようにしてもよい。このようにＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号のそれぞれに対して個別に輝度の変更処理を行えば、輝度ムラに伴って生じる色ムラを、一段と詳細に解消することが可能となる。
【００４８】
図８は、別の変形例の液晶表示装置に係る表示ユニット２０′を示している。この表示ユニット２０′に含まれる導光板２２′は、光源ユニット３０′に含まれる高輝度ＬＥＤ３３′および高演色ＬＥＤ３２′の両方を発光させた状態（第１発光状態）で、両ＬＥＤから発せられた光が均一的に配分される導光パターンを有している。そのため、高演色ＬＥＤ３２′のみを発光させた状態（第２発光状態）で、本発明に係る処理を行わないと、図８に示すように、高演色ＬＥＤ３２′の照射する箇所の周囲の領域Ｒ２０が暗くなるように輝度ムラが液晶パネル２６′に生じる。なお、輝度ムラの形状を示す形状線Ｌ２０は、高輝度ＬＥＤ３３′に照射される範囲で鋭く凹むと共に、高演色ＬＥＤ３２′に照射される範囲で台形状に突出した形状になっている。
【００４９】
よって、図８に示す場合の液晶表示装置では、液晶パネル２６′中の他の領域（他の箇所）に比べて領域Ｒ２０に対して輝度を高める値を規定した変換テーブルを用いて、第２発光状態でのみ輝度の変更処理を行うことにより、領域Ｒ２０の輝度を高めて輝度ムラおよび色ムラを解消することができる。また、他の内容の変換テーブルとしては、高演色ＬＥＤ２２′に照射される範囲に応じた領域に対応して輝度を低める値を規定した変換テーブルを用いて、その領域の輝度を低めて輝度ムラおよび色ムラを解消することもできる。なお、図８に示す液晶表示装置でも、図６（ａ）（ｂ）及び図７に示す変形例を適用することが可能であり、特に図７の変形例を適用する場合では、一つの高演色ＬＥＤ３２′が照射する範囲に対応して輝度を低める値を規定した変換テーブルを記憶し、各高演色ＬＥＤ３２′が照射する箇所のそれぞれに対して、この変換テーブルに基づき輝度を変更する処理を行うことになる。
【００５０】
図９（ａ）（ｂ）は、さらに別の変形例の液晶表示装置の表示ユニット４０を示している。この表示ユニット４０は、矩形状の液晶パネル４６の長辺部４６ａと短辺部４６ｂが交わる角部に斜辺部４６ｃを形成し、その斜辺部４６ｃに対向するように光源ユニット５０を配置していることが特徴である。なお、光源ユニット５０は、高輝度ＬＥＤ５３と、高演色ＬＥＤ５２をベース５１に配置している。また、液晶パネル４６の裏面側に配置される導光板４２は、液晶パネル４６と同様な周囲形状で形成されていると共に、図９（ｂ）に示すように、第２発光状態（高演色ＬＥＤ５２を発光させた状態）に対応して輝度ムラが生じないように設計した導光パターンを有するため、図９（ａ）の第１発光状態（両ＬＥＤ５２、５３を発光させた状態）では、本発明に係る処理を行わないと、高輝度ＬＥＤ５３の照射箇所に応じた領域Ｒ３０が明るくなって輝度ムラおよび色ムラが生じる。
【００５１】
そのため、図９（ａ）（ｂ）の表示ユニット４０を含む液晶表示装置では、図９（ａ）の領域Ｒ３０の輝度を低くする値を規定した変換テーブルを用いることで、上記と同様に第１発光状態でも輝度ムラおよび色ムラの発生を防止できる。
【００５２】
図１０は、図９（ａ）（ｂ）の表示ユニット４０に対する変形例の表示ユニット４０′を示しており、この表示ユニット４０′に含まれる導光板４２′は、第１発光状態で輝度ムラが生じないように設計された導光パターンを有する関係上、第２発光状態では、光源ユニット５０′に含まれる高演色ＬＥＤ５２′に照射される範囲が明るくなり、その周囲の領域Ｒ４０が暗くなって液晶パネル４６′に輝度ムラおよび色ムラが生じる。そのため、この場合では、領域Ｒ４０の輝度を高くする値を規定した変換テーブルを用いることで、第２発光状態で輝度ムラおよび色ムラの発生を防止できる。なお、高演色ＬＥＤ５２′に照射される範囲の輝度を低くする値を規定した変換テーブルを用いても、同様に輝度ムラおよび色ムラの発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の主要部を示すブロック図である。
【図２】表示ユニットの断面図である。
【図３】（ａ）は第１発光状態で本発明に係る処理を行わない場合の表示状態を示す概略図、（ｂ）は第１発光状態で本発明に係る処理を行う場合の表示状態を示す概略図である。
【図４】（ａ）は入力信号の輝度レベルを示すグラフ、（ｂ）は変換信号の輝度レベルを示すグラフ、（ｃ）は変換処理後の表示信号の輝度レベルを示すグラフである。
【図５】変換テーブルの中身を示す図表である。
【図６】（ａ）は変形例に係る変換テーブルが対応する範囲を示す概略図、（ｂ）は別の変形例に係る変換テーブルが対応する範囲を示す概略図である。
【図７】さらに別の変形例に係る変換テーブルが対応する範囲を示す概略図である。
【図８】第２発光状態で本発明に係る処理を行わない場合の表示状態を示す概略図である。
【図９】斜辺部に対向して光源ユニットを配置した表示ユニットであり、（ａ）は第１発光状態で輝度ムラが生じた状況を示す概略図、（ｂ）は第２発光状態で均一的な配光が行われた表示状態を示す概略図である。
【図１０】斜辺部に対向して光源ユニットを配置した表示ユニットが、第２発光状態で輝度ムラが生じた状況を示す概略図である。
【図１１】従来の表示ユニットであり、（ａ）は第２発光状態を示す概略図、（ｂ）は第１発光状態で輝度ムラが生じた状況を示す概略図である。
【図１２】従来の表示ユニットであり、（ａ）は第１発光状態を示す概略図、（ｂ）は第２発光状態で輝度ムラが生じた状況を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０ 液晶表示装置
１１ 表示データ取得部
１４ 第二信号処理部
１５ インタフェース部
１６ 操作部
１７ 制御部
１８ メモリ
１９ 変換テーブル
２０ 表示ユニット
２２ 導光板
２６ 液晶パネル
２６ａ 一辺部
３０ 光源ユニット
３２ 高演色ＬＥＤ（第２ＬＥＤ）
３３ 高輝度ＬＥＤ（第１ＬＥＤ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光特性が相違する２種類のＬＥＤを含む光源ユニットを用いて発光状態の切替を行った場合に、液晶パネルに輝度ムラおよび色ムラが生じないようにした液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶パネルを具備する携帯電話機およびデジタルカメラ等の小型の機器（表示機器）は、液晶パネルを照射する光源として、複数の白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いることが多く、光源の照射方式には一般にサイドライト方式が採用される。サイドライト方式とは、液晶パネルの裏面に矩形状の導光板を配置し、その導光板の一辺となる側面と対向して複数の白色ＬＥＤなどの光源を設ける方式をいう。導光板は、白色ＬＥＤなどの点光源からの光を面光源へと変換して液晶パネルの裏面へ光を導くので、このような導光板のはたらきにより、液晶パネルは光源からの光で照射される。なお、小型の表示機器では、導光板の角部に面取り的な斜面を形成し、その斜面へ向けて照射するように光源を配置することもある。
【０００３】
液晶パネルの照射に用いられる光源（白色ＬＥＤ）で現在主流となっているものは、青色ＬＥＤの発光チップと蛍光体とを組み合わせたものである。青色ＬＥＤの発光チップと黄色の蛍光体（ＹＡＧ）とが組み合わされると、輝度を優先した白色ＬＥＤ（高輝度ＬＥＤと称す。）になる。また、青色ＬＥＤの発光チップと赤色と緑色の蛍光体とが組み合わされると、演色性を優先した白色ＬＥＤ（高演色ＬＥＤと称す。）になる。なお、演色性とは、ランプなどの光源がある物体を照らしたときに、その物体の色の見え方に及ぼす光源の性質をいい、演色性の代表的な指標としては、平均演色評価数Ｒａが用いられる。Ｒａは基準光源を１００として、１００に近いほど演色性が良いことを示す。
【０００４】
小型の表示機器（液晶表示装置）は通常、持ち運び可能なため、屋外および屋内の両方で使用され、このような使用環境の変化に応じた表示性能が要求される。すなわち、屋外の使用では、太陽光に晒されることから、太陽光が液晶パネルに反射して表示コンテンツが見にくくなるので液晶パネルの表示に関する輝度を高くする必要が生じる。一方、屋内では、室内光の下、画質を向上させるために、表示に対して演色性を高くする必要がある。そこで、光源に発光特性の異なる高輝度ＬＥＤと高演色ＬＥＤの２種類のＬＥＤを用い、屋外では両方のＬＥＤで液晶パネルを照射することで輝度を高めて表示コンテンツを見やすくし、屋内では高演色ＬＥＤのみで照射して演色性を高めた表示を行うようなＬＥＤの発光に関する切替制御を行うことが考えられる。
【０００５】
なお、下記の特許文献１では、液晶表示装置の液晶パネルの色ムラを軽減するため、ＬＥＤの近傍に、色度補正用ＬＥＤを備えた液晶表示装置が開示されている。また、下記の特許文献２では、内蔵するＬＥＤおよび外光という複数の光源を用いて液晶パネルを照射する液晶表示装置が開示されている。さらに、下記の特許文献３には、フォトセンサ部で検知した光量の変動情報から光源として利用される複数のＬＥＤの光量を制御することが開示されている。
【特許文献１】特開２００１−２０９０４９号公報
【特許文献２】特開２００５−１３０３２５号公報
【特許文献３】特開２００５−２０８４８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した高輝度ＬＥＤと高演色ＬＥＤとを光源として利用すると共に、発光させるＬＥＤの切替制御を行う場合、それぞれのＬＥＤの発光特性に合わせて導光板の導光パターンを設計しなければならない関係上、液晶パネルに輝度ムラ（およびそれに伴い色ムラ）が生じる問題があった。
【０００７】
輝度ムラについて、図１１（ａ）（ｂ）を用いて説明をする。図１１（ａ）（ｂ）は、高輝度ＬＥＤ２ａと高演色ＬＥＤ２ｂをベース２ｃに交互に配置した光源ユニット２で液晶パネル３を照射する液晶表示装置１を示し、液晶パネル３の裏面には、高演色ＬＥＤ２ｂの照射に合わせて液晶パネル３の輝度が均一化されるような導光パターンを有する導光板（図示せず）が配置されている。そのため、図１１（ａ）に示すように、屋内での使用にあわせて高演色ＬＥＤ２ｂのみで照射した場合は、液晶パネル３の中心部を含む領域（図中、波線で示す）が均一に照射され、輝度ムラおよび色ムラは生じない。一方、図１１（ｂ）に示すように、屋外での使用にあわせて高輝度ＬＥＤ２ａおよび高演色ＬＥＤ２ｂの両方で照射を行うと、全体的な輝度が上昇するものの、高輝度ＬＥＤ２ａから照射された光が導光板で均一的に配分されず、高輝度ＬＥＤ２ａで照射される箇所において他に比べて明るい領域Ｒ１（図中、斜線で示す領域）が発生し、それにより領域Ｒ１で輝度ムラが生じる。
【０００８】
また、図１２（ａ）（ｂ）に示す液晶表示装置１′は、図１１（ａ）（ｂ）の液晶表示装置１と同様に、高輝度ＬＥＤ２ａ′と高演色ＬＥＤ２ｂ′をベース２ｃ′に配置した光源ユニット２′で液晶パネル３′を照射するものであるが、液晶パネル３の裏面に配置する導光板の導光パターンを、高輝度ＬＥＤ２ａ′と高演色ＬＥＤ２ｂ′の両方で照射した場合に、各ＬＥＤ２ａ′、２ｂ′からの光が均一的に配分されるようになっている。そのため、図１２（ａ）に示すように、屋外での使用にあわせて両ＬＥＤ２ａ′、２ｂ′で照射を行うと、液晶パネル３′の中心部を含む領域（図中、波線で示す）が均一に照射され、輝度ムラおよび色ムラは生じないが、図１２（ｂ）に示すように、屋内での使用に合わせて高演色ＬＥＤ２ｂ′のみで照射を行うと、高演色ＬＥＤ２ｂ′で照射された箇所が明るく浮かび上がる一方、高輝度ＬＥＤ２ａ′に対応して範囲には暗く落ち込んだ領域Ｒ２（図中、斜線で示す領域）８が発生し、輝度ムラが生じる。
【０００９】
なお、高輝度ＬＥＤと高演色ＬＥＤは、それぞれが色の成分が異なる白色光を出しているので、輝度ムラの発生と共に液晶パネルに色ムラが生じる。具体的には、高輝度ＬＥＤから発せられる光は、色の成分として青色と黄色のみから構成される擬似的な白色光である。一方、高演色ＬＥＤから発せられる光は、青色、赤色、緑色から色成分が構成されており、より自然な白色光である。そのため、高輝度ＬＥＤで照射される領域と、高演色ＬＥＤで照射される領域とでは、表示コンテンツの色調が相違することになり、色ムラが発生してしまう。
【００１０】
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、輝度ムラおよび色ムラの発生する領域の形状に合わせて輝度を調整する値を規定した輝度テーブルに基づいて、表示用のデータの輝度を変更することで、液晶パネルに表示された状態では輝度ムラおよび色ムラが生じないようにした液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明に係る液晶表示装置は、表示画面データを取得するデータ取得手段と、前記データ取得手段が取得した表示画面データを液晶パネルへ供給するデータ供給手段と、導光板を介して前記液晶パネルを照射する光源ユニットとを備える液晶表示装置において、前記光源ユニットは、発光特性が相違する第１ＬＥＤおよび第２ＬＥＤを含み、前記第１ＬＥＤは、前記第２ＬＥＤに比べて高輝度であり、前記第２ＬＥＤは、前記第１ＬＥＤに比べて高演色性であり、前記第１ＬＥＤおよび前記第２ＬＥＤの両方を発光させる第１発光状態と、前記第２ＬＥＤを発光させる第２発光状態とを切り替える切替手段と、前記液晶パネルの箇所に対応して輝度に係る値を規定した輝度テーブルと、前記データ取得手段が取得した表示画面データに係る輝度を、前記輝度テーブルに基づいて変更する変更手段とを備え、前記データ供給手段は、前記変更手段により輝度が変更された表示画面データを前記液晶パネルへ供給することを特徴とする。
【００１２】
本発明にあっては、液晶パネルの箇所に対応して輝度に係る値を規定した輝度テーブルに基づき、液晶パネルに表示する表示画面データに係る輝度を変更して、その変更した表示画面データを液晶パネルへ供給するので、液晶パネルにはオリジナルの状態から輝度が変更された状態で表示画面データに応じた画面が表示される。そのため、輝度テーブルの規定内容に基づき、表示する画面の輝度を液晶パネルの位置に合わせて適宜変更できるようになり、例えば、輝度テーブルの中身を、光源ユニットの発光状態（例えば、第１発光状態または第２発光状態）に合わせて規定すれば、従来、特定の領域で生じていた輝度ムラおよび色ムラを解消できるようになる。
【００１３】
本発明に係る液晶表示装置は、前記導光板が、前記第２発光状態に対応して前記第２ＬＥＤから発せられた光が均一的に配分される導光パターンを備え、前記輝度テーブルは、前記第１ＬＥＤから発せられた光で照射される前記液晶パネルの箇所に応じた輝度が他の箇所に比べて低くなるように値が規定してあり、前記変更手段は、前記切替手段が前記第１発光状態へ切り替えた場合に、前記輝度テーブルに基づいて輝度を変更することを特徴とする。
【００１４】
本発明にあっては、丁度、図１１（ａ）に示す照射になるような導光パターンを備えた導光板を適用し、図１１（ｂ）に示す発光状態（第１発光状態）で輝度が明るくなる領域Ｒ１に対応する液晶パネルの箇所に応じた輝度が低くなるように値を規定した輝度テーブルを用いるので、この輝度テーブルに基づき輝度が変更された表示画面データを液晶パネルへ供給すれば、第１発光状態でも輝度ムラが生じなくなり、それに伴い色ムラも解消される。
【００１５】
本発明に係る液晶表示装置は、前記導光板が、前記第１発光状態に対応して前記第１ＬＥＤおよび前記第２ＬＥＤから発せられた光が均一的に配分される導光パターンを備え、前記輝度テーブルは、前記第２ＬＥＤから発せられた光で照射される前記液晶パネルの箇所の周囲部分に応じた輝度が他の箇所に比べて高くなるように値が規定してあり、前記変更手段は、前記切替手段が前記第２発光状態へ切り替えた場合に、前記輝度テーブルに基づいて輝度を変更することを特徴とする。
【００１６】
本発明にあっては、丁度、図１２（ａ）に示す照射になるような導光パターンを備えた導光板を適用し、図１２（ｂ）に示す発光状態（第２発光状態）で輝度が暗くなる領域Ｒ２に対応する液晶パネルの箇所に応じた輝度が高くなるように値を規定した輝度テーブルを用いるので、この輝度テーブルに基づき輝度が変更された表示画面データを液晶パネルへ供給すれば、第２発光状態でも輝度ムラが生じなくなり、それに伴い色ムラも解消される。
【００１７】
本発明に係る液晶表示装置は、前記液晶パネルは、パネル周囲の形状が矩形であり、前記光源ユニットは、前記液晶パネルの一辺部に対向するように配置してあり、前記輝度テーブルは、前記液晶パネルの一辺部の側を含むと共に前記一辺部の反対側となる他辺部の側を含まない範囲に対して輝度に係る値が規定してあることを特徴とする。
【００１８】
本発明にあっては、サイドライト方式で光源ユニットを配置すると共に、光源ユニットが配置された側の範囲のみ対して、輝度テーブルは輝度に係る値を規定するので、液晶パネルの全範囲に対して輝度に係る値を規定する場合に比べて、輝度テーブルのサイズが小さくなり、輝度テーブルの記憶に要する容量も小さくできる。なお、光源ユニットが配置される側と反対となる側は、光源ユニットから遠くなるため、一般に輝度ムラ等が生じにくいため、輝度テーブルに基づく変更を行わなくても、別段支障はない。
【００１９】
本発明に係る液晶表示装置は、前記光源ユニットが、前記液晶パネルの一辺部に沿った方向で、前記一辺部の中央から両端側へ対称に配置された前記第１ＬＥＤおよび第２ＬＥＤを含み、前記輝度テーブルは、前記液晶パネルの一辺部に沿った方向で、前記一辺部の中央から一方の端側の範囲に対して輝度に係る値が規定してあり、前記輝度テーブルが規定する輝度に係る値をパネル位置に対して反転する反転手段を備え、前記変更手段は、前記一辺部の中央から一方の端側までの範囲に対して前記輝度テーブルに基づき輝度を変更すると共に、前記一辺部の中央から他方の端側の範囲に対して前記反転手段が反転した内容に基づき輝度を変更することを特徴とする。
【００２０】
本発明にあっては、輝度テーブルが、光源ユニットの配置される液晶パネルの一辺部における中央から一方の端側までの範囲に対して輝度に係る値を規定すると共に、残りの範囲に対しては、輝度テーブルの規定内容を反転して輝度の変更に係る処理に用いるので、輝度テーブルのサイズを更に小さくできる。
【００２１】
本発明に係る液晶表示装置は、前記光源ユニットが、複数の前記第１ＬＥＤおよび前記第２ＬＥＤをそれぞれ含み、前記輝度テーブルは、一つの第１ＬＥＤまたは一つの第２ＬＥＤが照射する範囲に対して輝度に係る値が規定してあり、前記変更手段は、前記光源ユニットが含む各第１ＬＥＤまたは第２ＬＥＤが照射する範囲ごとに前記輝度テーブルに基づき輝度を変更することを特徴とする。
【００２２】
本発明にあっては、輝度テーブルが、一つのＬＥＤ（第１ＬＥＤまたは第２ＬＥＤ）が照射する範囲に対してのみ輝度に係る値を規定し、輝度の変更の際には、それぞれのＬＥＤが照射する複数の箇所に対して、輝度テーブルを用いるので、輝度テーブルのサイズを最小にできる。そのため、液晶パネルのサイズが大きい場合でも、輝度テーブルのサイズは小さくできるので、大画面タイプの液晶パネルに対して特に好適となる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明にあっては、液晶パネルの箇所に対応して輝度に係る値を規定した輝度テーブルに基づき表示画面データに係る輝度を変更するので、液晶パネルに表示する画面輝度を輝度テーブルの規定内容に応じて変更できる。
また、本発明にあっては、輝度テーブルの規定内容が、高輝度ＬＥＤの照射箇所に対応して輝度を低くするようになっているので、従来、高輝度ＬＥＤと高演色ＬＥＤの両方で照射を行っていた場合に生じていた輝度ムラおよび色ムラを解消できる。
さらに、本発明にあっては、輝度テーブルの規定内容が、高演色ＬＥＤの照射箇所の周囲に対応して輝度を明るくするようになっているので、従来、高演色ＬＥＤのみで照射を行っていた場合に生じていた輝度ムラおよび色ムラを解消できる。
【００２４】
本発明にあっては、サイドライト方式で光源ユニットを配置し、光源ユニットが配置された側の範囲のみ対して輝度テーブルが輝度に係る値を規定するので、輝度テーブルのサイズを小さくできる。
また、本発明にあっては、光源ユニットの配置する方向において、中央で対称となるように各ＬＥＤを配置すると共に、輝度テーブルは中央から一方の端までの範囲を規定し、中央から他方の端までは輝度テーブルの規定内容を反転させるので、輝度テーブルのサイズを更に小さくできる。
さらに、本発明にあっては、輝度テーブルが、一つのＬＥＤ（第１ＬＥＤまたは第２ＬＥＤ）が照射する範囲に対してのみ輝度に係る値を規定し、輝度の変更の際には、各ＬＥＤが照射する複数の箇所のそれぞれ対して輝度テーブルを用いるので、輝度テーブルのサイズを最小にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は、本発明の実施形態に係る液晶表示装置１０の主要な内部構成を示すブロック図である。液晶表示装置１０は、携帯電話機またはデジタルビデオカメラのような表示パネル（液晶パネル）を有する機器（屋内と屋外の両方で使用可能な表示機器）に適用可能なものであり、また、ディスプレイ装置（例えば、ワンセグ放送対応のポータブル型のテレビジョン装置）としても適用できる。液晶表示装置１０は、表示データ取得部１１、同期信号発生部１２、第一信号処理部１３、第二信号処理部１４、インタフェース部１５、操作部１６、制御部１７、変換テーブル１９を予め記憶したメモリ１８、および表示ユニット２０を含んでいる。以下、本実施形態の液晶表示装置１０について詳説する。
【００２６】
表示データ取得部１１はデータ取得手段に相当し、液晶パネルに表示する画面内容に応じた表示画面データを取得する処理を行い、液晶表示装置１０が適用される対象により、表示画面データの取得先は異なる。例えば、液晶表示装置１０がワンセグ放送対応のポータブルテレビジョン装置に相当する場合、表示データ取得部１１は、ワンセグチューナから表示画面データを取得することになる。また、液晶表示装置１０がデジタルビデオカメラに適用された場合は、画像の撮像を行う撮像素子（ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等）から表示データ取得部１１は表示画面データを取得することになる。なお、表示データ取得部１１は、取得した表示画面データをＲＧＢの信号単位で第一信号処理部１３へ送る。
【００２７】
同期信号発生部１２は、表示ユニット２０に含まれる液晶パネル２６の表示に応じた水平同期信号および垂直同期信号を発生するものであり、発生した同期信号を第一信号処理部１３へ送っている。また、第一信号処理部１３は、表示データ取得部１１から送られる表示画面データに対して、表示ユニット２０で表示するための所要の処理を、同期信号発生部１２から送られる同期信号に同期して行うものであり、所要の処理として、例えばガンマ補正を行う。なお、第一信号処理部１３は、処理を施した表示画面データを第二信号処理部１４へ送る。
【００２８】
第二信号処理部１４は変更手段に相当し、メモリ１８に記憶された変換テーブル１９に基づいて、前記第一信号処理部１３から送られた表示画面データに係る輝度を変更する処理を、同期信号発生部１２から送られる同期信号に同期して行うものであり、輝度を変更した表示画面データをインタフェース部１５へ送る。なお、第二信号処理部１４に関する処理の詳細は後述する。
【００２９】
インタフェース部１５はデータ供給手段に相当し、第二信号処理部１４から送られた処理済みの表示画面データを表示ユニット２０の液晶パネル２６へ、同期信号発生部１２から送られる同期信号に同期して供給する処理を行う。なお、インタフェース部１５が表示画面データを液晶パネル２６へ供給することで、液晶パネル２６には液晶画面データに応じた画面が表示されることになる。
【００３０】
表示ユニット２０は、図２にも示すように、液晶パネル２６の裏面の側へ、第１プリズムシート２５、第２プリズムシート２４、拡散シート２３、導光板２２および反射シート２１を順に積層配置すると共に、平面視でパネル周囲が矩形状の液晶パネル２６の一辺部２６ａに対向する側に光源ユニット３０を配置し、全体をハウジング２０ａで囲った構造になっている。第１プリズムシート２５および第２プリズムシート２４は、光を集光させて正面輝度を向上させるものであり、拡散シート２３は、液晶パネル２６の輝度向上、光の拡散、輝度ムラを低減させるためのものであり、反射シート２１は、導光板２２から漏れ出た光を液晶パネル２６の方へ反射するものである。
【００３１】
光源ユニット３０は、導光板２２を介して液晶パネル２６を照射するものであり、図１に示すように、計４個の高輝度ＬＥＤ（第１ＬＥＤに該当。図中、ハッチングを入れたＬＥＤ）３３と、高演色ＬＥＤ（第２ＬＥＤに該当）３２をベース３１に、交互に等間隔で配置している。高輝度ＬＥＤ３３は発光特性として、高演色ＬＥＤ３２より高輝度であり、高演色ＬＥＤ３２は発光特性として、高輝度ＬＥＤ３３より高演色性になっている。これらの各ＬＥＤ３２、３３は、液晶パネル２６の長手方向の一辺部２６ａの中央から図１中の左右両側へ対称となるように配置されており、図２に示すように導光板２２の一側面部（液晶パネル２６の一辺部２６ａと同じ側の側面図）へ向けて照射を行う。なお、本実施形態では、各ＬＥＤ３２、３３を等間隔で配置することにより規則性を持たせて、後述する変換テーブル１９にも規則性を具備させて導光板２２での光りの進路を把握しやすいようにしているが、液晶表示装置１０の仕様または特性等に応じて各ＬＥＤ３２、３３を不等間隔で配置することも勿論可能である。
【００３２】
なお、本実施形態では、高輝度ＬＥＤ３３には、青色ＬＥＤの発光チップと黄色蛍光体（Ｃａ−αサイアロン）とから構成されている白色ＬＥＤを用いており、高演色ＬＥＤ３２には、青色ＬＥＤの発光チップと赤色蛍光体（ＣａＡｌＳｉＮ３）と緑色蛍光体（βサイアロン）とから構成されている白色ＬＥＤを用いている。さらに、本実施形態では、各ＬＥＤ３２、３３には、チップ型形状のＬＥＤを適用しているが、砲弾型やフラット型のＬＥＤを適用することも勿論可能である。
【００３３】
光源ユニット３０に含まれる各ＬＥＤ３２、３３の表示状態は、制御部１７により制御されており、制御部１７は操作部１６に含まれる切替スイッチの操作状況により各ＬＥＤ３２の表示状態を切り替える。具体的には、操作部１６には、屋外用の表示パターンと屋内用の表示パターンを切り替える切替スイッチが含まれており、この切替スイッチがユーザにより屋外用の表示パターン側へ操作されると、制御部１７は切替手段として、光源ユニット３０に含まれる高輝度ＬＥＤ３３および高演色ＬＥＤ３２の両方を発光させる状態（第１発光状態）にセットする。また、操作部１６の切替スイッチがユーザにより屋内用の表示パターン側へ操作されると、制御部１７は切替手段として、光源ユニット３０に含まれる高演色ＬＥＤ３２を発光させる状態（第２発光状態）へ切り替える。
【００３４】
また、表示ユニット２０に含まれる導光板２２は、上述した第２発光状態で液晶パネル２６の輝度が均一となるような導光パターンを有しており、具体的には、第２発光状態の場合に高演色ＬＥＤ３２から発せられた光が均一的に配分される導光パターンを具備している。そのため、表示ユニット２０は、図１に示すように高演色ＬＥＤ３２のみを発光させる第２発光状態では、液晶パネル２６の中央部分の輝度が均一となり（図１中、波線で示す）、輝度ムラ、色ムラ等は生じない。
【００３５】
一方、図３（ａ）に示すように、本発明に係る処理を行わない第１発光状態では、従来と同様に、液晶パネル２６には、高輝度ＬＥＤ３３により照射される箇所に応じた領域Ｒ１０が他の箇所（他の領域）より明るくなり、輝度ムラおよび色ムラが生じる。なお、明るくなる領域Ｒ１０の形状線Ｌ１０は、高輝度ＬＥＤ３３の中央部分の対向箇所が頂点となるように鋭く突出した形状になると共に、高演色ＬＥＤ３２に対向する箇所では凹状に窪んだ形状になっている。また、領域Ｒ１０の各場所においても、輝度ムラおよび色ムラの度合に差があり、高輝度ＬＥＤ３３の照射方向の中心となる箇所が最も明るくなり、その箇所から図３（ａ）中に左右へ離れるほど明るい程度が低くなっているので、それに伴い輝度ムラおよび色ムラの度合もバラツキが生じている。
【００３６】
図５は、メモリ１８に記憶されている変換テーブル１９（輝度テーブルに相当）の内容を示す図表である。変換テーブル１９は、図３（ａ）に示す領域Ｒ１０に対応する液晶パネル２６（水平方向（Ｘ方向）が３２０画素、垂直方向（Ｙ方向）が２４０画素の液晶パネル）の中のパネル箇所に含まれる画素ごとに輝度に係る値を規定したものであり、本実施形態では領域Ｒ１０に含まれる画素の輝度を、他の箇所より低くする値を規定している。具体的に変換テーブル１９は、領域Ｒ１０の明るさの相異度合に対応して、高輝度ＬＥＤ３３の中央部分に対向する最も明るいパネル位置の画素（例えば、Ｘ＝５、Ｙ＝２３３の画素）では輝度に係る値を「４０」下げるために、「―４０」の値を規定している。また、変換テーブル１９は、高輝度ＬＥＤ３３の中央部分に対向する箇所から左右等へ離れるにつれて明るさが落ちる位置の画素には、「−３８」、「−３６」、「−３４」、「−３２」、「−３０」等の値を規定している。
【００３７】
本実施形態の液晶表示装置１０では、第１発光状態になると、制御部１７が変換テーブル１９を読み出して、第二信号処理部１４へ送り、第二信号処理部１４は制御部１７の制御指示に従って、送られた変換テーブル１９を用いて表示画面データに含まれる画素の値を変更する処理を行う。例えば、表示画面データの中のＸ＝５、Ｙ＝２３３の画素に応じた輝度の値が「１２０」であれば、変換テーブル１９の中のＸ＝５、Ｙ＝２３３の画素に対して規定された「−４０」の値に基づき、第二信号処理部１４は表示画面データの中のＸ＝５、Ｙ＝２３３の画素に応じた輝度の値を「８０（１２０−４０）」に変更する処理を行う。また、表示画面データの中のＸ＝２、Ｙ＝２３３の画素に応じた輝度の値が「１２０」であれば、変換テーブル１９の中のＸ＝２、Ｙ＝２３３の画素に対して規定する「−３０」の値に基づき、第二信号処理部１４は表示画面データの中のＸ＝２、Ｙ＝２３３の画素に応じた輝度の値を「９０（１２０−３０）」に変更する処理を行う。
【００３８】
図４（ａ）〜図４（ｃ）のグラフは、第二信号処理部１４が行う上述した処理に関連した内容を表したものである。図４（ａ）は、第二信号処理部１４が第一信号処理部１３から受け取る表示画面データの中で、図３（ａ）に示すＡ−Ａ線における入力信号（入力データ）の輝度値を示したグラフであり、横軸はＸ方向の位置（Ｘ＝０〜Ｘ＝３１９の範囲における位置）を示すと共に、縦軸は輝度のレベルを示している。なお、この図４（ａ）では、Ｘ方向の位置に関係なく入力信号の輝度レベルは一定であることを示している。
【００３９】
また、図４（ｂ）は、図５の変換テーブル１９が規定する中で、上記のＡ−Ａ線の位置（例えば、Ｙ＝１８０の位置）においてＸ方向に規定する輝度に係る値を示した変換信号（変換データ）のグラフになっている。さらに、図４（ｃ）は、第二信号処理部１４の輝度変更処理により液晶パネル２６のＡ−Ａ線の位置で実際に表示される表示信号（表示データ）の輝度のレベルを実線で表したものであり、この実線は、図４（ｂ）で示した変換信号の曲線（図４（ｃ）中、波線で示す）と、図３（ａ）のＡ−Ａ線における液晶パネル２６での曲線Ｌ１０に係る輝度レベル（図４（ｃ）中、波線で示す）とを合成することで形成されており、このような処理が第二信号処理部１４で行われる。
【００４０】
図３（ｂ）は第１発光状態において、上述した第二信号処理部１４により処理が行われた表示画面データが液晶パネル２６で表示された状態を示している。このように本発明では、第１発光状態においても、図１に示す第２発光状態と同様に、液晶パネル２６に輝度ムラが生じず、それに伴い色ムラも解消され、均一な輝度レベルが確保されている。よって、本実施形態の液晶表示装置１０は、屋外では図３（ｂ）に示すように、高輝度ＬＥＤ３３および高演色ＬＥＤ３２の両方を発光させても輝度ムラおよび色ムラが発生することなく、高めの輝度で良好な表示特性を得ることができ、また、屋内では図１に示すように高演色ＬＥＤ３２の発光により演色特性に優れた表示を行える。なお、液晶表示装置１０は、第２発光状態では元から輝度ムラ等が生じないため、変換テーブル１９に基づく輝度の変更処理を行っていない。
【００４１】
また、本発明に係る液晶表示装置１０は、上述した説明内容に限定されるものではなく種々の変形例が存在する。例えば、第１発光状態と第２発光状態との切替は操作部１６に設けた切替スイッチでの操作指示に基づいて行うようにしているが、照度を検知する照度センサを用いて切替をおこなってもよい。この場合は、照度センサを制御部１７に接続すると共に、メモリ１８に照度に係る閾値を記憶させ、照度センサが検知した値が閾値を上回る場合は、屋外にいると判定して第１発光状態に切り替えると共に、検知した値が閾値を下回る場合は、屋内に居ると判定して第２発光状態に切り替える制御を制御部１７が行うことになる。また、光源ユニット３０の高輝度ＬＥＤ３３および高演色ＬＥＤ３２の数は、液晶パネル２６のサイズまたは仕様等に応じて適宜増減可能であり、さらに、高輝度ＬＥＤ３３および高演色ＬＥＤ３２の並ぶ順序は、図１に示す場合と逆にすることも可能である。
【００４２】
また、変換テーブル１９は、メモリ１８の記憶領域を占有するので、変換テーブル１９のサイズを小さくすれば、メモリ１８の占有率も下げることができるため、変換テーブル１９のサイズを小さくする変形例として、図６（ａ）（ｂ）および図７に示すようなことが考えられる。
【００４３】
図６（ａ）は、変形例の変換テーブルが規定する範囲３５を示したものである。即ち、液晶表示装置１０は、液晶パネル２６の一辺部２６ａ側に光源ユニット３０を配置するので、一辺部２６ａと反対側となる他辺部２６ｂ側は光源ユニット３０から離れていることから輝度ムラが生じない。すなわち、図５に示すように、変換テーブル１９がＹ方向の上側部分で規定する値は「０」であるため、液晶パネル２６がＹ方向におけるＹ＝０からＹ＝１１９の範囲（液晶パネル２６の図６（ａ）中における上半分の範囲）では、輝度の変更処理は行われない。そのため、変形例の変換テーブルは範囲３５（一辺部２６ａの側を含むと共に、他辺部２６ｂの側を含まない図６（中）の下半分の範囲）に対して輝度に係る値を規定すれば、変形例の変換テーブルのサイズは、図５に示す変換テーブルの半分のサイズにすることができる。なお、変形例の変換テーブルが規定する範囲は、液晶パネル２６の下半分に限定されるものではなく（Ｙ＝１１９に限定されない）、輝度ムラが生じる範囲に応じてＹ方向の位置は適宜変更可能である。
【００４４】
また、図６（ｂ）は、さらにサイズを小さくした変形例の変換テーブルが規定する範囲３６を示している。この変形例では、図６（ａ）の範囲３５を液晶パネル２６のＸ方向で中央となる画素（Ｘ＝１５９）から左半分（Ｘ＝０〜Ｘ＝１５９）までを範囲３６にしており、この範囲３６に対してのみ変換テーブルが輝度に係る値を規定する。図６（ａ）の範囲３５において、Ｘ＝１６０からＸ＝３１９までの右半分に相当する範囲３７（図中、太い波線で示す）では、光源ユニット３０の各ＬＥＤ３２、３３の配置がＸ＝１５９に対して対称であることから、輝度ムラに係る形状線Ｌ１０の形状も対称になっている。よって、この変形例では、制御部１７が範囲３６に応じた変換テーブルを読み出すと共に、読み出した変換テーブルをＸ＝１５９に対して反転させた内容の反転テーブルを作成し、変換テーブルおよび反転テーブルを第二信号処理部１４へ送ることになる。また、第二信号処理部１４は範囲３６に対しては変換テーブルに基づき変更処理を行い、範囲３７に対しては反転テーブルに基づき変更処理を行う。このようにすることで、変換テーブルのサイズは、図５の変換テーブルの四分の一のサイズにまで減らすことができる。
【００４５】
さらに、図７は、高輝度ＬＥＤ３３の照射範囲に対応したパネル位置の画素に応じた範囲３８ａ、３９ａに対してのみ変換テーブルを規定する変形例の場合を示している。すなわち、輝度ムラの形状を示す形状線Ｌ１０は、図７の中で左端に配置された高輝度ＬＥＤ３３に照射される範囲３９ａと、右端に配置された高輝度ＬＥＤ３３に照射される範囲３９ｂではＸ方向の中央に対して対称の形状になっている。また、左から２番目に配置された高輝度ＬＥＤ３３に照射される範囲３８ａと左から３番目に配置された高輝度ＬＥＤ３３に照射される範囲３８ｂでは同等の形状になっている。
【００４６】
よって、図７に示す変形例では、範囲３９ａに応じた変換テーブルと、範囲３８ａに応じた変換テーブルをメモリ１８に記憶させ、範囲３９ｂには、範囲３９ａに応じた変換テーブルを図６（ｂ）の場合と同様に反転させた内容の反転テーブルを適用し、範囲３８ｂには、範囲３８ａに応じた変換テーブルをそのまま適用するように制御部１７および第二信号処理部１４が処理を行うことで、メモリ１８に記憶する変換テーブルの記憶量をさらに小さくできる。なお、図７に示す変形例では、特に光源ユニット３０に含まれるＬＥＤの数が多い場合や、液晶パネル２６の大型サイズの場合に、各ＬＥＤの照射範囲に対してのみ変換テーブルを効率的に用いることができるので好適となる。
【００４７】
また、上述した説明では、変換テーブルは、第一信号処理部から送られてくる表示画面データに対して輝度に係る値を規定するようにしているが、表示画面データに含まれるＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の少なくとも一つに対して変換テーブルを設け、その変換テーブルに対応する信号に対して輝度の変更処理を行うようにしてもよい。例えば、Ｒ信号用の変換テーブルを設けて表示画面データのＲ信号に対してだけ、輝度の変更処理を行うことも可能であり、また、Ｒ信号用の変換テーブルとＧ信号用の変換テーブルを設けて、Ｒ信号およびＧ信号に対して輝度の変更処理を行うようにしてもよい。このようにＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号のそれぞれに対して個別に輝度の変更処理を行えば、輝度ムラに伴って生じる色ムラを、一段と詳細に解消することが可能となる。
【００４８】
図８は、別の変形例の液晶表示装置に係る表示ユニット２０′を示している。この表示ユニット２０′に含まれる導光板２２′は、光源ユニット３０′に含まれる高輝度ＬＥＤ３３′および高演色ＬＥＤ３２′の両方を発光させた状態（第１発光状態）で、両ＬＥＤから発せられた光が均一的に配分される導光パターンを有している。そのため、高演色ＬＥＤ３２′のみを発光させた状態（第２発光状態）で、本発明に係る処理を行わないと、図８に示すように、高演色ＬＥＤ３２′の照射する箇所の周囲の領域Ｒ２０が暗くなるように輝度ムラが液晶パネル２６′に生じる。なお、輝度ムラの形状を示す形状線Ｌ２０は、高輝度ＬＥＤ３３′に照射される範囲で鋭く凹むと共に、高演色ＬＥＤ３２′に照射される範囲で台形状に突出した形状になっている。
【００４９】
よって、図８に示す場合の液晶表示装置では、液晶パネル２６′中の他の領域（他の箇所）に比べて領域Ｒ２０に対して輝度を高める値を規定した変換テーブルを用いて、第２発光状態でのみ輝度の変更処理を行うことにより、領域Ｒ２０の輝度を高めて輝度ムラおよび色ムラを解消することができる。また、他の内容の変換テーブルとしては、高演色ＬＥＤ２２′に照射される範囲に応じた領域に対応して輝度を低める値を規定した変換テーブルを用いて、その領域の輝度を低めて輝度ムラおよび色ムラを解消することもできる。なお、図８に示す液晶表示装置でも、図６（ａ）（ｂ）及び図７に示す変形例を適用することが可能であり、特に図７の変形例を適用する場合では、一つの高演色ＬＥＤ３２′が照射する範囲に対応して輝度を低める値を規定した変換テーブルを記憶し、各高演色ＬＥＤ３２′が照射する箇所のそれぞれに対して、この変換テーブルに基づき輝度を変更する処理を行うことになる。
【００５０】
図９（ａ）（ｂ）は、さらに別の変形例の液晶表示装置の表示ユニット４０を示している。この表示ユニット４０は、矩形状の液晶パネル４６の長辺部４６ａと短辺部４６ｂが交わる角部に斜辺部４６ｃを形成し、その斜辺部４６ｃに対向するように光源ユニット５０を配置していることが特徴である。なお、光源ユニット５０は、高輝度ＬＥＤ５３と、高演色ＬＥＤ５２をベース５１に配置している。また、液晶パネル４６の裏面側に配置される導光板４２は、液晶パネル４６と同様な周囲形状で形成されていると共に、図９（ｂ）に示すように、第２発光状態（高演色ＬＥＤ５２を発光させた状態）に対応して輝度ムラが生じないように設計した導光パターンを有するため、図９（ａ）の第１発光状態（両ＬＥＤ５２、５３を発光させた状態）では、本発明に係る処理を行わないと、高輝度ＬＥＤ５３の照射箇所に応じた領域Ｒ３０が明るくなって輝度ムラおよび色ムラが生じる。
【００５１】
そのため、図９（ａ）（ｂ）の表示ユニット４０を含む液晶表示装置では、図９（ａ）の領域Ｒ３０の輝度を低くする値を規定した変換テーブルを用いることで、上記と同様に第１発光状態でも輝度ムラおよび色ムラの発生を防止できる。
【００５２】
図１０は、図９（ａ）（ｂ）の表示ユニット４０に対する変形例の表示ユニット４０′を示しており、この表示ユニット４０′に含まれる導光板４２′は、第１発光状態で輝度ムラが生じないように設計された導光パターンを有する関係上、第２発光状態では、光源ユニット５０′に含まれる高演色ＬＥＤ５２′に照射される範囲が明るくなり、その周囲の領域Ｒ４０が暗くなって液晶パネル４６′に輝度ムラおよび色ムラが生じる。そのため、この場合では、領域Ｒ４０の輝度を高くする値を規定した変換テーブルを用いることで、第２発光状態で輝度ムラおよび色ムラの発生を防止できる。なお、高演色ＬＥＤ５２′に照射される範囲の輝度を低くする値を規定した変換テーブルを用いても、同様に輝度ムラおよび色ムラの発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の主要部を示すブロック図である。
【図２】表示ユニットの断面図である。
【図３】（ａ）は第１発光状態で本発明に係る処理を行わない場合の表示状態を示す概略図、（ｂ）は第１発光状態で本発明に係る処理を行う場合の表示状態を示す概略図である。
【図４】（ａ）は入力信号の輝度レベルを示すグラフ、（ｂ）は変換信号の輝度レベルを示すグラフ、（ｃ）は変換処理後の表示信号の輝度レベルを示すグラフである。
【図５】変換テーブルの中身を示す図表である。
【図６】（ａ）は変形例に係る変換テーブルが対応する範囲を示す概略図、（ｂ）は別の変形例に係る変換テーブルが対応する範囲を示す概略図である。
【図７】さらに別の変形例に係る変換テーブルが対応する範囲を示す概略図である。
【図８】第２発光状態で本発明に係る処理を行わない場合の表示状態を示す概略図である。
【図９】斜辺部に対向して光源ユニットを配置した表示ユニットであり、（ａ）は第１発光状態で輝度ムラが生じた状況を示す概略図、（ｂ）は第２発光状態で均一的な配光が行われた表示状態を示す概略図である。
【図１０】斜辺部に対向して光源ユニットを配置した表示ユニットが、第２発光状態で輝度ムラが生じた状況を示す概略図である。
【図１１】従来の表示ユニットであり、（ａ）は第２発光状態を示す概略図、（ｂ）は第１発光状態で輝度ムラが生じた状況を示す概略図である。
【図１２】従来の表示ユニットであり、（ａ）は第１発光状態を示す概略図、（ｂ）は第２発光状態で輝度ムラが生じた状況を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０ 液晶表示装置
１１ 表示データ取得部
１４ 第二信号処理部
１５ インタフェース部
１６ 操作部
１７ 制御部
１８ メモリ
１９ 変換テーブル
２０ 表示ユニット
２２ 導光板
２６ 液晶パネル
２６ａ 一辺部
３０ 光源ユニット
３２ 高演色ＬＥＤ（第２ＬＥＤ）
３３ 高輝度ＬＥＤ（第１ＬＥＤ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示画面データを取得するデータ取得手段と、前記データ取得手段が取得した表示画面データを液晶パネルへ供給するデータ供給手段と、導光板を介して前記液晶パネルを照射する光源ユニットとを備える液晶表示装置において、
前記光源ユニットは、発光特性が相違する第１ＬＥＤおよび第２ＬＥＤを含み、
前記第１ＬＥＤは、前記第２ＬＥＤに比べて高輝度であり、
前記第２ＬＥＤは、前記第１ＬＥＤに比べて高演色性であり、
前記第１ＬＥＤおよび前記第２ＬＥＤの両方を発光させる第１発光状態と、前記第２ＬＥＤを発光させる第２発光状態とを切り替える切替手段と、
前記液晶パネルの箇所に対応して輝度に係る値を規定した輝度テーブルと、
前記データ取得手段が取得した表示画面データに係る輝度を、前記輝度テーブルに基づいて変更する変更手段と
を備え、
前記データ供給手段は、前記変更手段により輝度が変更された表示画面データを前記液晶パネルへ供給することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記導光板は、前記第２発光状態に対応して前記第２ＬＥＤから発せられた光が均一的に配分される導光パターンを備え、
前記輝度テーブルは、前記第１ＬＥＤから発せられた光で照射される前記液晶パネルの箇所に応じた輝度が他の箇所に比べて低くなるように値が規定してあり、
前記変更手段は、前記切替手段が前記第１発光状態へ切り替えた場合に、前記輝度テーブルに基づいて輝度を変更する請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記導光板は、前記第１発光状態に対応して前記第１ＬＥＤおよび前記第２ＬＥＤから発せられた光が均一的に配分される導光パターンを備え、
前記輝度テーブルは、前記第２ＬＥＤから発せられた光で照射される前記液晶パネルの箇所の周囲部分に応じた輝度が他の箇所に比べて高くなるように値が規定してあり、
前記変更手段は、前記切替手段が前記第２発光状態へ切り替えた場合に、前記輝度テーブルに基づいて輝度を変更する請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記液晶パネルは、パネル周囲の形状が矩形であり、
前記光源ユニットは、前記液晶パネルの一辺部に対向するように配置してあり、
前記輝度テーブルは、前記液晶パネルの一辺部の側を含むと共に前記一辺部の反対側となる他辺部の側を含まない範囲に対して輝度に係る値が規定してある請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記光源ユニットは、前記液晶パネルの一辺部に沿った方向で、前記一辺部の中央から両端側へ対称に配置された前記第１ＬＥＤおよび第２ＬＥＤを含み、
前記輝度テーブルは、前記液晶パネルの一辺部に沿った方向で、前記一辺部の中央から一方の端側の範囲に対して輝度に係る値が規定してあり、
前記輝度テーブルが規定する輝度に係る値をパネル位置に対して反転する反転手段を備え、
前記変更手段は、前記一辺部の中央から一方の端側までの範囲に対して前記輝度テーブルに基づき輝度を変更すると共に、前記一辺部の中央から他方の端側の範囲に対して前記反転手段が反転した内容に基づき輝度を変更する請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記光源ユニットは、複数の前記第１ＬＥＤおよび前記第２ＬＥＤをそれぞれ含み、
前記輝度テーブルは、一つの第１ＬＥＤまたは一つの第２ＬＥＤが照射する範囲に対して輝度に係る値が規定してあり、
前記変更手段は、前記光源ユニットが含む各第１ＬＥＤまたは第２ＬＥＤが照射する範囲ごとに前記輝度テーブルに基づき輝度を変更する請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項１】
表示画面データを取得するデータ取得手段と、前記データ取得手段が取得した表示画面データを液晶パネルへ供給するデータ供給手段と、導光板を介して前記液晶パネルを照射する光源ユニットとを備える液晶表示装置において、
前記光源ユニットは、発光特性が相違する第１ＬＥＤおよび第２ＬＥＤを含み、
前記第１ＬＥＤは、前記第２ＬＥＤに比べて高輝度であり、
前記第２ＬＥＤは、前記第１ＬＥＤに比べて高演色性であり、
前記第１ＬＥＤおよび前記第２ＬＥＤの両方を発光させる第１発光状態と、前記第２ＬＥＤを発光させる第２発光状態とを切り替える切替手段と、
前記液晶パネルの箇所に対応して輝度に係る値を規定した輝度テーブルと、
前記データ取得手段が取得した表示画面データに係る輝度を、前記輝度テーブルに基づいて変更する変更手段と
を備え、
前記データ供給手段は、前記変更手段により輝度が変更された表示画面データを前記液晶パネルへ供給することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記導光板は、前記第２発光状態に対応して前記第２ＬＥＤから発せられた光が均一的に配分される導光パターンを備え、
前記輝度テーブルは、前記第１ＬＥＤから発せられた光で照射される前記液晶パネルの箇所に応じた輝度が他の箇所に比べて低くなるように値が規定してあり、
前記変更手段は、前記切替手段が前記第１発光状態へ切り替えた場合に、前記輝度テーブルに基づいて輝度を変更する請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記導光板は、前記第１発光状態に対応して前記第１ＬＥＤおよび前記第２ＬＥＤから発せられた光が均一的に配分される導光パターンを備え、
前記輝度テーブルは、前記第２ＬＥＤから発せられた光で照射される前記液晶パネルの箇所の周囲部分に応じた輝度が他の箇所に比べて高くなるように値が規定してあり、
前記変更手段は、前記切替手段が前記第２発光状態へ切り替えた場合に、前記輝度テーブルに基づいて輝度を変更する請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記液晶パネルは、パネル周囲の形状が矩形であり、
前記光源ユニットは、前記液晶パネルの一辺部に対向するように配置してあり、
前記輝度テーブルは、前記液晶パネルの一辺部の側を含むと共に前記一辺部の反対側となる他辺部の側を含まない範囲に対して輝度に係る値が規定してある請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記光源ユニットは、前記液晶パネルの一辺部に沿った方向で、前記一辺部の中央から両端側へ対称に配置された前記第１ＬＥＤおよび第２ＬＥＤを含み、
前記輝度テーブルは、前記液晶パネルの一辺部に沿った方向で、前記一辺部の中央から一方の端側の範囲に対して輝度に係る値が規定してあり、
前記輝度テーブルが規定する輝度に係る値をパネル位置に対して反転する反転手段を備え、
前記変更手段は、前記一辺部の中央から一方の端側までの範囲に対して前記輝度テーブルに基づき輝度を変更すると共に、前記一辺部の中央から他方の端側の範囲に対して前記反転手段が反転した内容に基づき輝度を変更する請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記光源ユニットは、複数の前記第１ＬＥＤおよび前記第２ＬＥＤをそれぞれ含み、
前記輝度テーブルは、一つの第１ＬＥＤまたは一つの第２ＬＥＤが照射する範囲に対して輝度に係る値が規定してあり、
前記変更手段は、前記光源ユニットが含む各第１ＬＥＤまたは第２ＬＥＤが照射する範囲ごとに前記輝度テーブルに基づき輝度を変更する請求項４に記載の液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−５３５１２（Ｐ２００９−５３５１２Ａ）
【公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２２１０７１（Ｐ２００７−２２１０７１）
【出願日】平成１９年８月２８日（２００７．８．２８）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月２８日（２００７．８．２８）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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